DAFTAR RIWAYAT HIDUP Penulis 1
I.1. Latar Belakang
Cheremisinoff (1993) mengatakan bahwa polusi udara berupa bau dari berbagai industri proses cenderung menjadi salah satu sumber masalah yang sangat penting. Industri kimia dan perminyakan merupakan sumber utama penyebab bau, misalnya pada proses pengolahan limbah, makanan hewan, dan berbagai proses manufaktur lainnya. Industri perminyakan mencakup pabrik kilang minyak dan petrokimia. Kilang minyak menghasilkan hidrokarbon, oksida sulfur, aldehid, asam organik, dan amoniak dari berbagai sumber. Regenerator katalis, ventilasi tangki, barometric condensers, sistem pembakaran, proses pemanasan, sistem blowdown, pompa dan kran, dan tempat penyimpanan adalah potensi sumber bau dari industri perminyakan.
Rezazadeh et al. (2013) mengemukakan bahwa hidrogen sulfida (H2S) dihasilkan dari senyawa sulfur dalam bahan bakar fosil seperti gas alam atau minyak bumi merupakan salah satu gas yang menghasilkan bau. Gas yang bersifat asam (H2S dan CO2) harus dihilangkan dari gas alam atau gas refinery sebagai salah satu proses pemurnian gas. Karena peraturan lingkungan dunia, industri kilang minyak harus memproses sulfur dari alam. H2S yang terkandung dalam aliran gas asam dibakar atau dijadikan aliran feed untuk unit pemurnian sulfur.
Unit pemurnian sulfur terdapat di sebagian besar industri pengolahan minyak dan gas di seluruh dunia. Meskipun tidak menghasilkan keuntungan bagi industri, tetapi proses ini merupakan proses yang penting untuk mengurangi kadar emisi senyawa sulfur ke atmosfer yang sangat dibatasi oleh peraturan lingkungan. Sulfur yang dihasilkan dari unit ini merupakan unsur sulfur berbentuk padat. Sulfur ini dapat diolah lebih lanjut menjadi insoluble sulfur sehingga dapat meningkatkan nilai jual dari sulfur itu sendiri. (Street, 2012)
Young (1980) menyebutkan bahwa insoluble sulfur adalah sulfur yang tidak terlarut dalam carbon disulfide (CS2). Bentuk dari sulfur ini umumnya ditemukan dalam bentuk polimer di alam. Rantai polimer terbentuk dari beberapa ribu atom sulfur. Insoluble sulfur berbeda dari soluble sulfur yang berbentuk kristal (crystalline).
Insoluble sulfur banyak digunakan sebagai vulcanizing agent pada industri manufaktur karet. Vulcanizing agent merupakan bahan yang berguna untuk meningkatkan kekuatan, ketahanan, dan mengurangi sifat lengket serta bau dari produk karet itu sendiri. Sehingga dapat meningkatkan kualitas dari produk karet yang dihasilkan. Meskipun soluble sulfur juga dapat digunakan sebagai vulcanizing agent, penambahan soluble sulfur pada komposisi karet dapat menyebabkan menurunnya kualitas dari karet. Masalah utama yang disebabkan oleh penggunaan soluble sulfur adalah “bloom”. Sulfur bloom adalah terjadinya kristalisasi sulfur pada permukaan karet. Ketika beberapa lapisan karet disusun bersama untuk membentuk produk ban, sabuk, selang, atau sejenisnya, sulfur bloom dapat mengganggu daya kohesi alami antara lapisan yang berdekatan dan menimbulkan masalah seperti terbentuknya gelembung udara. Berikut adalah dampak yang diakibatkan penambahan soluble sulfur pada karet :
Ketika digunakan insoluble sulfur, sulfur bloom dapat dihilangkan. Insoluble sulfur tersebar merata pada seluruh komposisi karet selama proses pencampuran, tetapi tidak larut dalam karet cair. Sedangkan jika digunakan soluble sulfur, sulfur akan terlarut dalam larutan selama proses pencampuran, tetapi ketika campuran didinginkan, batas kelarutan akan berkurang dan terbentuk larutan sangat jenuh. Saat batas kelarutan yang mengontrol, maka sulfur akan terbentuk pada permukaan larutan dan terbentuk kristal sulfur pada bagian permukaan karet.
Seiring dengan meningkatnya kebutuhan karet di Indonesia, maka diperlukan lebih banyak vulcanizing agent berupa insoluble sulfur. Produksi Insoluble Sulfur dapat diperoleh melalui beberapa tahapan yaitu pelelehan dan penguapan sulfur, proses pencampuran sulfur vapor dengan larutan pendingin (quenching), dan pemisahan insoluble sulfur.
Sebagaimana diketahui, sulfur umumnya terdiri atas dua bentuk yaitu soluble sulfur (λ-sulfur) dan insoluble sulfur (µ-sulfur). Dua bentuk sulfur ini didapat akibat kelarutannya dalam sebuah pelarut, dimana soluble sulfur terlarut dalam pelarut sedangkan insoluble sulfur didapatkan sebagai residu. Jumlah kandungan soluble sulfur dan insoluble sulfur merupakan sebuah kesetimbangan. Rasio kuantitatif soluble dibanding insoluble sulfur merupakan faktor yang tergantung dari temperatur. Dengan meningkatkan temperatur, proporsi dari soluble sulfur menurun dan proporsi insoluble sulfur meningkat. Biasanya sulfur dipanaskan, kemudian didinginkan pada kondisi liquid atau vapornya, dan selanjutnya mengekstrak sulfur yang sudah didinginkan. Jumlah dari insoluble sulfur melalui tahapan ini dipengaruhi oleh faktor temperatur saat proses pemanasan sulfur. (Manthey, 1957)
Keseluruhan proses ini melibatkan berbagai macam variabel proses. Sehingga diperlukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan hasil produk yang maksimal. Atau dengan kata lain, dibutuhkan suatu simulasi proses produksi insoluble sulfur. Suatu
simulasi yang valid memerlukan tahap validasi. Tahap validasi ini dilakukan dengan eksperimen.
Untuk menganalisa desain proses suatu pabrik insoluble sulfur agar dapat menghasilkan yield yang maksimal dan kebutuhan energi serta mempermudah pemahaman proses, perlu dibuat sebuah simulasi proses. Dalam simulasi ini digunakan program MATLAB.
I.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Bagaimana pengaruh variasi temperatur terhadap yield
produk insoluble sulfur.
2. Bagaimana pengaruh variasi temperatur terhadap konsumsi energi dalam proses.
3. Bagaimana membuat program simulasi yang interaktif dengan penggunanya.
I.3. Batasan Masalah
Batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Data-data spesifikasi produk dan feed yang masuk pada
setiap unit utama. Data spesifikasi feed diperoleh dari produk sulfur SRU PT. Pertamina Cilacap, sedangkan spesifikasi produk diperoleh dari Indian Standard.
2. Sistem yang ditinjau adalah pada unit utama, yang meliputi Melter, Vaporizer, Quenching Tower, Washer, Dryer, dan Flash Drum.
3. Temperatur yang divariasikan adalah temperatur pemanasan pada Vaporizer.
4. Proses yang digunakan untuk validasi adalah eksperimen proses polimerisasi sulfur untuk fase liquid pada temperatur 200 dan 250°C.
5. Parameter yang ditinjau adalah yield dan konsumsi energi terhadap kondisi proses dan peralatan.
6. Simulasi yang dilakukan menggunakan program MATLAB R2014B.
I.4. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mendapatkan data pengaruh temperatur terhadap yield produk insoluble sulfur secara eksperimen.
2. Memodelkan dan mensimulasikan proses produksi insoluble sulfur dari bahan baku sulfur padat dengan menggunakan program MATLAB.
3. Menggunakan simulasi tersebut untuk mempelajari pengaruh variasi temperatur terhadap yield dan konsumsi energi yang dibutuhkan keseluruhan proses.
I.5. Manfaat Penelitian
Manfaat yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mendapatkan program simulasi desain proses produksi insoluble sulfur.
2. Mendapatkan perhitungan neraca massa dan neraca energi proses produksi insoluble sulfur dengan lebih mudah. 3. Mengetahui yield dan konsumsi energi keseluruhan proses
terhadap temperatur pemanasan sulfur pada vaporizer. 4. Menjadi referensi perhitungan untuk desain peralatan